Виды одноковшовых экскаваторов (о.э.) и их рабочее оборудование
Одноковшовые экскаваторы - землеройные машины циклического действия, основным рабочим органом которых является ковш с зубьями. Предназначаются для разработки грунтов в различных условиях.
Классификация одноковшовых экскаваторов известна из курса строительных машин. Экскаваторы различают по следующим признакам: по типу подвески (жесткая, шарнирнорычажная, канатная); по типу ходового устройства (колесные, гусеничные, шагающие); по типу рабочего оборудования (прямая лопата, обратная лопата, драглайн, грейфер, кран, копер и др.).
Привод рабочего оборудования может быть канатным или гидравлическим. Последние выполняются с шарнирно-рычажным и телескопическим оборудованием. Для замены рабочего оборудования применяются быстроразъемные устройства.
По типу поворотного устройства различают: полноповоротные и неполноповоротные.
Всего существует более 700 наименований экскаваторов, 400 типов.
Для обеспечения выбора экскаватора разработана соответствующая индексация.
Система индексации экскаваторов. Действующая система индексации предусматривает следующую структуру индекса (рис.7.1).
Буквы ЭО означают «экскаватор одноковшовый универсальный».
Далее четыре основные цифры индекса последовательно означают: размерную группу машины, тип ходового устройства, конструктивное исполнение рабочего оборудования (тип подвески) и порядковый номер данной модели. Восемь размерных групп экскаваторов обозначаются цифрами с 1 до 8. Размер экскаватора характеризуют масса машины и мощность основного двигателя, а также вместимость основного ковша. В настоящее время серийно выпускаются экскаваторы 3-6-й размерных групп. Вместимость основных ковшей экскаваторов составляет: для 2-й размерной группы - 0,25-0,28 м3; 3-й - 0,40-0,65 м3; 4-й - 0,65-1,00 м3; 5-й - 1,00-1,60 м3; 6-й - 1,60-2,50 м3; 7-й - 2,50-4,00 м3.
Тип ходового устройства указывается цифрами с 1 по 9: 1 - гусеничное (Г); 2 - гусеничное уширенное (ГУ); 3 - пневмоколесное (П); 4 - специальное шасси автомобильного типа (СШ); 5 - шасси грузового автомобиля (А); 6 - шасси серийного трактора (Тр); 7 - прицепное ходовое устройство (Пр); 8,9 - резерв. Конструктивное использование рабочего оборудования указывается цифрами: 1 (с гибкой подвеской); 2 (с жесткой подвеской); 3 (телескопическое). Последняя цифра индекса означает порядковый номер модели экскаватора. Первая из дополнительных букв после цифрового индекса (А, Б, В и т.д.) означает порядковую модернизацию данной машины, последующие - вид специального климатического исполнения (С или ХЛ - северное, Т - тропическое, ТВ - для работы во влажных тропиках). Например, индекс ЭО-5123ХЛ расшифровывается так: экскаватор одноковшовый универсальный, 5-й размерной группы, на гусеничном ходовом устройстве, с жесткой подвеской рабочего оборудования, третья модель в северном исполнении. Экскаватор оборудуется основным ковшом вместимостью 1,0 м3, соответствующей 5-й размерной группе, и сменными вместимостью 1,25 и 1,6 м3.
Экскаваторы с механическим приводом представляют собой полноповоротные машины с гибкой подвеской рабочего оборудования. Основными видами сменного рабочего оборудования таких машин являются прямая лопата, обратная лопата, драглайн, кран и грейфер (Рис.7.2.).
Экскаваторы с гидравлическим приводом (Рис.7.3.) представляют собой полно и неполноповоротные машины с жесткой подвеской рабочего оборудования, у которых для передачи мощности от двигателя к рабочим механизмам используется гидравлический привод. Технологические возможности таких экскаваторов значительно выше, чем экскаваторов с механическим приводом, поэтому современные экскаваторы выпускаются в основном с гидравлическим приводом. Их производительность в среднем выше на 30-35% по сравнению с механическим приводом, однако, они не могут быть использованы в качестве драглайна..
По виду исполнения рабочего оборудования различают гидравлические экскаваторы с шарнирно-рычажным и телескопическим рабочим оборудованием. Основное рабочее движение шарнирно-рычажного оборудования в вертикальной плоскости обеспечивает изменение угла наклона стрелы, поворот рукояти с ковшом относительно стрелы и поворот ковша относительно рукояти. Основным рабочим движением телескопического рабочего оборудования является выдвижение и втягивание телескопической стрелы.
Общий вид экскаваторов с механическим и гидравлическим оборудованием дан на рис.7.4.
В настоящее время отечественная и зарубежная промышленность выпускает большое количество экскаваторов, также как и других строительных машин с большим разнообразием параметров и характеристик. Выпуском машин занимаются многие заводы и фирмы, в том числе: в России - КЗТМ ЗАО (крастяжмаш) - Красноярский завод тяжелого машиностроения, ОМЗ - объединенные машиностроительные заводы - группа УралМашИжора, ВЭКС - Воронежский экскаваторный завод, Ковровский экскаваторный завод, САРЭКСОАО - Саранский экскаваторный завод, ТВЭКС - Тверской экскаваторный завод, АТЛАС-TEREX, ЭКСКО ОАО - Костромской экскаваторный завод.
За рубежом: Komatsu, Caterpillar, Volvo, Mitachi, Daewoo и др.
Сведения о выпускаемых машинах каждой фирмы можно найти в Интернете.
Диапазон общих характеристик экскаваторов дан в таблице 7.1.
Выпускаемые машины имеют много моделей, отличающихся, как своими характеристиками, технологическими возможностями, сменным оборудованием, условиями управления, так и внешним видом.
Группа одноковшовых строительных экскаватопов претерпела за последние годы существенные конструктивные изменения, которые позволили расширить сферу их применения, повысить мобильность, универсальность, рабочие скорости, производительность, снизить стоимость работ по сравнению с предыдущим поколением этих машин.
Одним из главных изменений в их конструктивной схеме явилось применение гидропривода. Это позволило облегчить и упростить конструкциюстрелы и рукояти, придать дополнительные движения рабочему органу - ковшу, упростить трансмиссию, позволило осуществить независимое, бесступенчатое регулирование в широком диапазоне скоростей.
Выборочная номенклатура отечественных экскаваторов дана в таблице 7.2.
Как пример современного экскаватора приведем характеристики экскаватора ЭО-5124 и ЭО-6123.
Экскаваторы ЭО-5124 и ЭО-6123 (рис.7.5.), относящиеся соответственно к 5-й и 6-й размерным группам, являются наиболее мощными из универсальных гусеничных полноповоротных экскаваторов. Их производительность в 1,5 - 2,3 раза выше, чем экскаваторов 4-й размерной группы. Кроме традиционных видов рабочего оборудования, они оснащены глубинным грейфером и буровым оборудованием.
Вместимость ковша экскаватора ЭО-5124 - 1,6 м3, а ЭО-6123 - 2,5 м3. Экскаваторы ЭО- 5124 имеют силовую установку, в которой применены гидронасосы с управляемой производительностью, работающие на холостых оборотах дизеля с малой подачей. Работающие движения экскаватора плавно регулируются.
Экскаваторы ЭО-6123 в большей степени унифицированы с экскаваторами ЭО-5124. Отличием является применение в первом электрических двигателей силовой установки, питающихся от внешней электросети переменного тока напряжением 380 В.
При отсутствии внешней сети такого напряжения к экскаватору может придаваться дизель-генераторная установка.
На универсальных гидравлических экскаваторах наиболее часто применяют обратную и прямую лопаты, грейфер, рыхлители, гидромолот, погрузчик и сменные рабочие органы для различных работ.
Большинство машин имеют сменное оборудование. Выборочные сведения о наличии сменного оборудования даны в таблице 7.3.
В настоящее время при строительстве ГЭС за рубежом используются строительные машины с автоматическим управлением, оснащенные диспетчерской системой спутниковой связи, что обеспечивает управление всеми механизмами и транспортом из одного центра и поведением бульдозеров и экскаваторов наподобии боевых истребителей.